控制工程在机械电子工程中的运用

王志强

【摘  要】控制工程相关理论的基础就是控制论，其涵盖了信息论、计 算机理论等有关的理论知识内容，控制工程可以应用于多种形 式的工程项目中，其在工程项目的实际应用当中融合多种技术 手段，控制工程项目的目标就是要适用于现代技术发展应用和 有关产业的应用，当前控制工程同多种技术手段实现了有机融 合，同时逐渐渗透到社会经济体系当中，基于当前计算机相关科 学技术的发展与进步，制造出更多与控制系统相协调的技术，并 将其进行有机融合，在现实生活中进行合理有效的应用。

【关键词】控制工程;机械电子工程

1引言

分析当前控制工程在机械电子工程中的应用较为普 遍。从宏观的角度进行分析，当前控制工程在机械电子工 程中的应用效果较为良好，在机械电子工程的控制运行质量提 升，以及主体设备机组的安全稳定运行，操作人员的安全性保 障，企业运营成本的控制等方面发挥了重要的作用。

2 概述

机械电子工程最早实际上就是机械工程，其主体形式是手 工制作，生产能力非常弱，伴随国家科技的进步与发展，机械工 程的种类快速增加，当前已经开始使用机械电子工程实施生产 了，满足了现代发展的要求。机械电子工程所具备的优点能够实 现产品优化，更能实现工程项目之间的信息资源交流，推动机械 电子工程的有效发展，促进时代的发展与进步。

3 控制工程在机械电子工程中的具体应用

3.1 高速液压机

当前液压机的发展主要是速度与压力方面，可是因为速度、压力层面的逐渐提升，需要承受的压力不断增加，惯性作用就更 大，致使系统中的所有机体的运行更加缓慢，运行效率走低的状 况，为此，通常会应用预测控制的方式，预测控制能将这一状况 解决掉，预测控制的机理就是在问题产生之前针对所有系统数 据信息进行采集，并在此基础之上构建预测模型，基于预测模型 的输出计算误差，使用计算机算出结果，明确控制器的位置，实 现提前进行控制的目标，这种方式通常都是用在数控信息比较 少的现象中，且没有外力因素进行干扰，这样所输出的数据信息 更加精准。

3.2 柔性臂的轨道跟踪

在诸多外力因素影响之下，依然能够保持不变的控制系统 是鲁棒，因此鲁棒在工业现场当中的应用是关键的指标，其是控 制系统中的关键组成部分，是控制工程应用于工业行业当中的 前提，柔性臂是针对参数系统的输入与输出，最为关键的特征就 是综合了大幅度的运行以及小幅度的弹性震动，由于运动的复 杂性与特殊属性，更会遭遇诸多未明确因素的影响，因此控制柔 性臂是非常困难而复杂的，这个时候需要使用架设模拟的方式 进行解决，针对未明确因素，使用轨迹控制计算法，让系统能够 精准地追查到目标运行轨迹的形态，以实现精准有效的处理。

3.3 机械消磨的精良程度控制

在整个机械电子工程当中，消磨过程当中如果能够轴向、纵 向一起实施，那么零件精良程度就能达标，在针对机械消磨精良 程度控制工作中使用专家控制体系，在消磨处理过程当中，很有 可能会出现多种形式的误差。

3.4 机械加工处理

机械加工处理过程较为复杂，因此使用常规控制方式来构 建数学控制模型是非常困难的，也无法实现要求的精准程度，自 动控制无法实现理想的成效，鉴于此需要在实际加工过程中使 用模糊控制，模糊控制能够把原本繁复的转化成更加精简的控 制方式，计算方式也会更为灵活，模糊计算方式无需针对控制对 象实施精准的数字描述，只需要输入对应的测量数值，以及设定 好的变化条件，就能够计算出最为优质的输出数值，当前很多机 械电子工程项目中都使用模糊控制的方式，已经获得非常可观 的成效，其提升加工处理工作的效率，更推动了控制工程的进步 与发展。

3.5 数字控制机床

神经网络控制如同人类的大脑一般，由无数个神经元共同 连接而组成，大脑基于对这些神经元的有效支配来实现对身体 的有效控制，神经元在构造、功能等层面上的表现较为简单，可 是整体的网络系统的确非常复杂。神经系统最大的优点就是其 可以针对信息数据等进行大规模、有效的加工处理，并且这个神 经系统能够对人类大脑进行模仿，基于现代信息化与智能化的 导向，在自动化控制领域中具有良好的发展前景，其将来一定会 获得巨大的创新发展，神经系统会更加健全与完善，能够满足人 类更加具体的要求。

3.3 控制工程在智能控制系统方面的运用

智能控制系统的实现是通过整合人工智能和云计算技术 来实现智能控制操作的。以人工来模拟机械电子的有关操作 方式，使得机械电子可以像人那样进行数据操控的工作;另一 方面，智能控制系统还能够实现机器人如同人一样的思维模 式，从事有关的数据操控和管理等工作。智能控制结合人工智 能使得机械化的生产变为现实。再者基于生物学基础，电子网络控制以看似简单的组合方式汇聚成烦琐的网络结构系统，将大量的数据进行有效处理和操作，使得实际生产过程中的 生产模式得到优化和提升，取得了非常好的控制效果。

3.3.1模糊控制技术的应用

模糊控制技术为智能控制工程在机械电子工程中的主要 应用内容，从传统的机械电子工程发展现状方面分析，机械电 子工程在进行产品的生产制作中，存在大量的操作程序。该类 现象下，如完全按照既定步骤进行程序控制和操作，则会给予 作业人员极大的作业压力，同时对于生产效率的提升也造成了 一定的影响。该类现象下智能控制工程在机械电子工程中的 应用，主要的应用内容即为：模糊控制技术。模糊控制技术基 于产品的生产质量标准误差范围进行设计，并以此从操作范围 控制的方面，实现机械电子工程控制的自动化运行，以及智能 化运行。对于机械电子工程的作业效率提升，以及生产作业中 的成本控制意义重大。

3.3.2集成化控制技术的应用

从机械电子工程的运行方式，以及涉及的操控设备方面分 析，智能控制工程在机械电子工程中应用的集成化控制技术，也是常见的一种技术应用方式。分析集成化控制技术的有效 应用，对于机械电子工程设备机组的协调，运行监测，产品质量 控制，以及生产效率提升，发挥了重要的作用。同时集成化控 制技术的实施，对于机械电子工程运行中的运行成本控制，也 发挥了重要的作用。

3.3.3 预测控制技术的应用

智能控制工程在机械电子工程中的应用，预测控制技术为 重要的应用内容。从当前机械电子工程的生产作业现状分析，由于机械电子工程在运行中涉及的机组设备较多，同时涉及的 生产工序较多，该类现象下因单一机组设备故障，造成的产品 生产质量不合格，或生产线故障现象也较为多见。该类现象下 分析预测控制技术在实际应用中，通过智能技术，网络技术，以及电子信息技术，针对机械电子工程中的设备运行状态进行分 析和评估，以此进行设备运行状态的预测，并及时针对其中存 在的问题进行智能调整，最终达到合理控制设备运行效果，降 低设备故障率，提升机组作业效率，缩减机组运行误差，保障机 械电子工程实际运行效果的目的。

4 结语

随着当前我国智能技术的快速发展，关于控制工程在机械电子工程中的应用，也引起了广泛的关注。在实际发 展中分析，如何有效的提升控制工程在机械电子工程中的应用效果，并且保障机械电子工程在运行中的安全稳定性，成为机 械电子工程技术发展中的主要研究问题。从当前控制工程在机械电子工程中的应用现状方面 分析，整体的技术应用效果较为良好，在机械电子工程的稳定 运行，以及机械电子工程运行中的作业效率提升，安全性控制，运行成本控制等方面发挥了重要的作用。宏观分析在实际发 展中，控制工程在機械电子工程中的应用，具备全面推广 和应用的价值。

参考文献：

[1]刘文利，聂永海，王于阳.基于控制工程在机械电 子工程中的应用[ J] .建筑工程技术与设计，2018，（19）：1132.

[2]闫龙飞.基于控制工程在机械电子工程中的应用 [ J] .建筑工程技术与设计，2018，（25）：799.